電子技術(shù)課程設(shè)計論文總結(jié)

PAGEPAGE2目錄1選題背景 21．1指導(dǎo)思想 21．2方案論證 21．3基本設(shè)計任務(wù) 21．4發(fā)揮設(shè)計任務(wù) 31．5電路特點 32電路設(shè)計 32.1總體方框圖 32.2工作原理 33各主要電路及部件工作原理 43.1NE5532運算放大電路 43.2NE5532簡要說明 53.3功率放大電路 63.4濾波電路 73.5負載電路 74原理總圖 85元器件清單 86調(diào)試過程及測試數(shù)據(jù)（或者仿真結(jié)果） 96.1通電前檢查 116.2通電檢查 116.2.1上電檢查 116.2.2NE5532模塊的調(diào)試 116.2.3功率放大單元電路的調(diào)試 116.2.4接上負載后的調(diào)試 116.3結(jié)果分析 127小結(jié) 128設(shè)計體會及今后的改進意見 128.1體會 128.2本方案特點及存在的問題 138.3改進意見 14參考文獻 141選題背景當(dāng)代電子科技技術(shù)不斷發(fā)展，隨著時代的進步和電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，音頻功率放大器的應(yīng)用也越來越廣泛，收音機、mp3、mp4、各類音響、電腦、電視機、手機等各類電子產(chǎn)品的設(shè)計都有應(yīng)用到，可以這么說，在我們的生活中，無時無刻不在應(yīng)用這個普遍的放大電路，音頻小功率放大電路應(yīng)用之廣泛使我對這個電路產(chǎn)生了非常濃厚的興趣，所以，我選了此題作為我本次的課程設(shè)計題目，并且希望通過本次的學(xué)習(xí)能了解并掌握音頻小功率放大電路的設(shè)計與制作，使得自身能更加理解這方面的知識。1．1指導(dǎo)思想運算放大器對信號進行放大；功率放大器對信號進行功率放大；濾波電路對信號進行濾波處理；電容對交流信號前后級進行連接1．2方案論證方案一：先用兩級TL082運算放大器對信號進行放大，然后用2N3904/2N3906、TIP41/42設(shè)計成的功率放大對信號的功率進行放大，加上負載形成音頻小功率放大電路；特點：較低的輸入偏置電壓和偏移電流，輸入設(shè)有短路保護，輸入級具有較高阻抗，有頻率補償電路，較高的壓擺率，最大電源電壓可達18V方案二：先用兩級NE5532運算放大器對信號進行放大，然后用2N3904/2N3906、TIP41/42設(shè)計成的功率放大對信號的功率進行放大，加上負載形成音頻小功率放大電路；特點：NE5532是高性能低噪聲雙運算放大器，集成電路具有更好的噪聲性能，優(yōu)良的輸出驅(qū)動能力及相當(dāng)高的小信號帶寬，電源電壓范圍大，音頻放大時音色溫暖，保真度高綜合考慮，采用方案二1．3基本設(shè)計任務(wù)（1）放大倍數(shù)AV≥1000；（2）通頻帶100Hz~10KHz；（3）放大電路的輸入電阻RI≥1M;（4）在負載電阻為8的情況下，輸出功率≥2W；（5）功率放大電路效率大于50%；（6）輸出信號無明顯失真。1．4發(fā)揮設(shè)計任務(wù)使用一個電阻和一個電容串聯(lián)后和負載并聯(lián)，起到了對負載的相位進行補償，能夠減少電路的自激振蕩，確保高頻穩(wěn)定性的作用1．5電路特點（1）放大倍數(shù)AV≥1000；（2）通頻帶100Hz~10KHz；（3）放大電路的輸入電阻RI≥1M;（4）在負載電阻為8的情況下，輸出功率≥2W；（5）功率放大電路效率大于50%；（6）輸出信號無明顯失真。（7）減少負載出輸出信號的自激現(xiàn)象2電路設(shè)計2.1總體方框圖信號輸入NE5532放大信號輸入NE5532放大NE5532放大功率放大信號輸出圖2-1總體方框圖2.2工作原理信號輸入，首先進入NE5532運算放大器，經(jīng)運算放大器和30k、1k兩個電阻組成的放大電路將信號放大31倍，再經(jīng)下一級NE5532運算放大器和40k、1k兩個電阻組成的放大電路將信號放大41倍，總共放大1271倍，但由于信號在元器件和導(dǎo)線等中傳導(dǎo)時的衰減，信號的實際放大倍數(shù)會小于1271倍，但仍會大于1000倍；后將放大的信號輸入功率放大電路中，同時放大電壓和電流（主要放大電流，電壓放大較小）來放大信號的功率，已達到帶動負載工作的效果。3各主要電路及部件工作原理3.1NE5532運算放大電路圖3-1NE5532運算放大電路工作原理：Au1=(R2+R1)/R1=(30+1)/1=31所以這級放大電壓31倍（理論值）Au2=(R12+R11)/R11=(40+1)/1=41所以這級共放大電壓41倍（理論值）Au=Au1*Au2=31*41=1271所以這兩級共放大電壓1271倍（理論值）由于實際在元器件和導(dǎo)線上傳導(dǎo)信號時都會有所衰減，因此實際放大倍數(shù)都會小于理論值，但衰減不會很大，所以實際放大倍數(shù)還是會大于1000倍的3.2NE5532簡要說明圖3-2-1NE5532各引腳參數(shù)數(shù)值通道數(shù)2推薦電源電壓(V)±5-15增益帶寬(MHz)10功率帶寬(KHz)140轉(zhuǎn)換速率(V/us)9輸入失調(diào)電壓(mV)5(Max)輸入噪聲電壓(nV/Hz)5共模抑制比(dB)70(Min)靜態(tài)電流(mA)8圖3-2-2NE5532參數(shù)3.3功率放大電路圖3-3功率放大電路工作原理：此電路實現(xiàn)信號功率的放大，主要通過放大電流來實現(xiàn)信號功率的放大3.4濾波電路圖3-4濾波電路工作原理：濾除電源輸出的直流中帶的雜亂的信號3.5負載電路圖3-5負載電路工作原理：一個電阻和一個電容串聯(lián)后和負載并聯(lián)，對負載的相位進行補償，減少電路的自激振蕩，確保高頻穩(wěn)定性；負載實現(xiàn)電路功能4原理總圖圖4-1原理總圖5元器件清單表格5-1標號名稱/型號參數(shù)數(shù)量U1A、U2ANE55322R1、R11電阻1K2R2電阻30K1R12電阻40K1R5、R7電阻10K2R6電阻1001R8電阻201R10負載電阻81C2、C12、C11、C5、C7陶瓷電容100nF5C1、C10電解電容10uF2C3、C4、C6、C13電解電容100uF4D1、D2二極管1N41482Q1三極管2N39041Q2三極管2N39061Q3三極管TIP41C1Q4三極管TIP42C16調(diào)試過程及測試數(shù)據(jù)（或者仿真結(jié)果）圖6-1輸入信號仿真波形圖6-2經(jīng)一級放大后仿真波形圖6-3經(jīng)兩級放大后仿真波形圖6-4功率放大后帶負載仿真波形6.1通電前檢查電路安裝完畢后，經(jīng)檢查電路各部分接線正確，電源、元器件之間無短路，器件無接錯現(xiàn)象。6.2通電檢查6.2.1上電檢查給電路兩端接15伏直流電壓。理論上對于15V電壓，電路可以承受，但是如果出現(xiàn)電源電壓馬上下降并且電流大幅上升，就可能是出現(xiàn)了短路情況；由于功放電路兩邊的對稱性，電源顯示電壓和電流也應(yīng)基本對稱，如出現(xiàn)不對稱則電路有問題；出現(xiàn)電源開始穩(wěn)定，后電壓電流大幅跳動，則可能是有元器件上電后損壞……6.2.2NE5532模塊的調(diào)試將第一級放大電路接上電源，測試波形，如波形放大大約20到30倍即為正常；如出現(xiàn)不正常則進行故障排查。如第一級正常放大，將第一級與第二級相連，并接上電源，測試波形，相對輸入信號放大大于1000倍則為正常；否則對第二級進行故障排查6.2.3功率放大單元電路的調(diào)試NE5532電路經(jīng)調(diào)試正常后，連接上功率放大電路，并接上電源，測試功率放大電路后的波形，如波形相對輸入信號放大大于1000倍并沒有失真則為正常；否則對功率放大電路進行故障排查，此處最容易出現(xiàn)交越失真和自激現(xiàn)象6.2.4接上負載后的調(diào)試如以上調(diào)試均正常,則接上負載電路，并接上電源，測試負載兩端的波形，如波形相對輸入信號放大大于1000倍并沒有失真則為正常；否則可能是負載與前面電路電阻不相配，引起信號大幅衰減，則排查整個電路，此處容易出現(xiàn)交越失真，自激現(xiàn)象和信號的大幅衰減6.3結(jié)果分析經(jīng)調(diào)試，各級電路運行后都可出現(xiàn)正常波形，見圖6-1、圖6-2、圖6-3、圖6-4四個不同級的波形7小結(jié)本次課程設(shè)計分為兩個部分，先是用multisim電路軟件設(shè)計出相應(yīng)的電路，然后再根據(jù)設(shè)計出的電路圖制作出電路板。在設(shè)計過程中，經(jīng)常會遇到這樣那樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實際接上電路，總是實現(xiàn)不了，因此耗費在這上面的時間用去很多。我沉得做課程設(shè)計同時也是對課本知識的鞏固和加強，由于課本上的知識太多，平時課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運用各個元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對于其在電路中的使用有了更多的認識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。8設(shè)計體會及今后的改進意見8.1體會通過這次課程設(shè)計，加強了我們動手、思考和解決問題的能力。平時看課本時，有時問題老是弄不懂，做完課程設(shè)計，那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能，平時看課本，這次看了，下次就忘了，通過動手實踐讓我們對各個元件映象深刻。認識來源于實踐，實踐是認識的動力和最終目的，實踐是檢驗真理的唯一標準。發(fā)現(xiàn)細心耐心，恒心一定要有才能做好事情。過程曲折可謂一語難盡,在此期間我們也失落過，也曾一度熱情高漲。從開始時滿富盛激情到最后汗水背后的復(fù)雜心情，點點滴滴無不令我回味無長。生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。勞動是人類生存生活永恒不變的話題。通過實習(xí)，我才真正領(lǐng)略到“艱苦奮斗”這一詞的真正含義，我才意識到老一輩電子設(shè)計為我們的社會付出。我想說，設(shè)計確實有些辛苦，但苦中也有樂，在如今單一的理論學(xué)習(xí)中，很少有機會能有實踐的機會，但我們可以;我想說，確實很累，但當(dāng)我們看到自己所做的成果時，心中也不免產(chǎn)生興奮;正所謂“三百六十行，行行出狀元”。我們同樣可以為社會作出我們應(yīng)該做的一切，這有什么不好?我們不斷的反問自己。也許有人不喜歡這類的工作，也許有人認為設(shè)計的工作有些枯燥，但我們認為無論干什么，只要人生活的有意義就可。社會需要我們，我們也可以為社會而工作。既然如此，那還有什么必要失落呢?于是我們決定沿著自己的路，執(zhí)著的走下去。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多專業(yè)知識問題，最后在老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解。同時，在老師的身上我們學(xué)也到很多實用的知識，在次我們表示感謝!8.2本方案特點及存在的問題特點：（1）能較好的放大輸入信號，大于1000倍并不失真，達到放大目標（2）優(yōu)良的輸出驅(qū)動能力及相當(dāng)高的小信號帶寬（3）音頻放大時音色溫暖，保真度高（4）電路整體較為簡約，元器件較少（5）自激很小甚至沒有自激問題：（1）交越失真（2）帶負載能力差，需要較為仔細嚴格的調(diào)試（3）和負載的配合的元器件需很嚴密（4）波形可能會出現(xiàn)上下不對稱的現(xiàn)象8.3改進意見（1）設(shè)計電路時一定要考慮到與負載電阻的配合，在電路中可以加一個變壓器調(diào)節(jié)，